Question

如圖所示，氣缸的橫截面積為S，它與容器B用一個帶閥門K的細管連通(細管容積不計)．開始時K關閉，氣缸A內充有一定質量的理想氣體，B內為真空，氣缸A的活塞上放有砝碼，此時A內氣體溫度為，活塞靜止時與氣缸底部的距離為H，打開閥門K后，活塞下降．若將A、B內氣體的溫度都升高到時，活塞仍可升高到原來的高度H．再讓A、B內氣體的溫度恢復到，并將活塞上的砝碼取走，這時活塞又恢復到原來的高度H．若已知大氣壓強為，活塞質量為m，活塞與氣缸間摩擦可忽略不計．求容器B的容積和活塞上砝碼的質量m．

Answer 1

 ，  

以B中氣體為研究對象，
初態(tài)(狀態(tài)1):＝HS，＋(M＋m)g/S，；
　　狀態(tài)2：＝HS＋＋(M＋m)g/S，；
　　狀態(tài)3：＝HS＋，
氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2，初、末壓強相等，根據氣態(tài)方程有
HS/＝，
解的容器的容積
＝，
氣體由狀態(tài)2到狀態(tài)3，初、末狀態(tài)體積相等，根據氣態(tài)方程有
，
解得活塞上砝碼的質量
m＝．